FEA · CFD · NVH · THERMIK · AKUSTIK — ENGINEERING-SIMULATION
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DATENBLATT S-03 · REV A · AKTUALISIERT SEP. 2026

S-03 · NVH & DYNAMIK

Gerät es in Resonanz? Frequenzen, Antworten und Ermüdungslebensdauer unter realen Schwingungen.

Modal-, Harmonische-, Rausch- und Schockanalyse von Tragwerken, Maschinen und Elektronik — die Eigenfrequenzen von der Anregung ferngehalten, die dynamischen Spannungen berechnet und die Ermüdungslebensdauer der kritischen Details gegen Ihr Prüfprofil oder Ihre Norm nachgewiesen.

([K] − ω²[M]){φ} = 0f_n vs. f_excAbstand · σ_rms · D ≤ 1
Problemstellung einreichen Beispiel-Berichtsgliederung ↓
[✓] NDA vor dem Datenaustausch[✓] Fester Umfang & Preis[✓] Unabhängige interne Prüfung
ABB. 1 – Fußpunkterregung · dynamische Antwort SCHEMA äußerer Rahmeninnerer Rahmen
S-03 · AUF EINEN BLICKSPEZ.
TYPISCHER LEISTUNGSUMFANG
Maschinengestelle und Skids, montierte Ausrüstung, Elektronikgehäuse, Fahrzeug- und Bahnkomponenten
LIEFERGEGENSTAND
Unterschriebener PDF-Bericht, Frequenz- und Antworttabellen, Schädigung je Detail
LIEFERZEIT
Im schriftlichen Leistungsumfang vereinbart
ANALYSEN
Modal · harmonisch · Rauschen (PSD) · Schock · Antwortspektrum
VERTRAULICHKEIT
NDA unterzeichnet, bevor eine Datei ausgetauscht wird
QUALITÄT
Vollständigkeit des Modensatzes und Handrechnung in jedem Bericht
Angebot mit festem Umfang anfordern →

01 / WANN SIE ES BRAUCHEN

Fragen, die diese Analyse beantwortet.

Schwingungsprobleme sind teuer, weil sie spät auftreten: eine gerissene Konsole nach einer Straßenfahrt, eine nicht bestandene Qualifikation oder eine Maschine, die nur bei einer bestimmten Drehzahl wackelt.

Wir beginnen bei der Anregung – Drehzahl, Fahrbahn, Testprofil oder Erdbeben – und verfolgen sie durch die Struktur bis zu dem Detail, das über den Entwurf entscheidet.

Q1Liegen die Eigenfrequenzen außerhalb der Betriebsdrehzahlen?→ Modalanalyse + Campbell-Diagramm
Q2Warum schwingt es nur bei einer Drehzahl?→ Harmonische Analyse, Ursachenanalyse
Q3Besteht es die Schwingungsqualifikationsprüfung?→ Zufallsschwingungen + spektrale Ermüdung
Q4Übersteht es die Stoß- oder Fallbelastung?→ Stoß / transiente Dynamik
Q5Bleibt die Anlage bei einem Erdbeben funktionsfähig?→ Antwortspektrenverfahren
Q6Isolieren die Isolatoren tatsächlich?→ Isolierungsauslegung & Übertragungsverhalten

02 / LIEFERUMFANG

Was Sie erhalten. Schriftlich, bevor wir beginnen.

Jeder Punkt ist im Leistungsumfangsdokument aufgeführt, das Sie freigeben. Nichts auf dieser Liste ist am Ende eine Überraschung.

PDF

Technischer Bericht

Umfang, Anregung, Annahmen, Modell, Ergebnisse und Schlussfolgerungen. Unterschrieben und revisionsgeführt.

XLSX · PDF

Frequenz- & Antworttabellen

Eigenfrequenzen, effektive Masse, Frequenzabstände und Spitzenantworten je Lastfall.

IM BERICHT

Eigenformen & Antwortdiagramme

Eigenformen, FRFs und Spannungsbilder, die zeigen, wo und warum sich die Struktur bewegt.

FALLS ROTIEREND

Campbell-Diagramm

Frequenzen über der Drehzahl mit Anregungsordnungen — wo Resonanz auftreten kann.

ANHANG

Verifikationsanhang

Vollständigkeit des Modensatzes, Netzsensitivität, Handrechnung der ersten Eigenform, Dämpfungssensitivität.

IM BERICHT

Konstruktionsempfehlungen

Versteifungen, Massen- oder Isolatoränderungen, die eine Frequenz verschieben oder eine Antwort verringern.

3 H ONLINE

Ergebnisbesprechung

Eine Durchsprache mit Ihren Ingenieuren. Fragen werden beantwortet und in der finalen Revision festgehalten.

Überarbeitungsrunde

Neuberechnung bei Konstruktionsänderungen im vereinbarten Umfang, mit Revisionsprotokoll im Bericht.

03 / METHODEN

Die richtige Analyse für die Fragestellung – nicht die teuerste.

Jede dynamische Untersuchung beginnt mit einer Modalanalyse; die Anregung entscheidet dann, ob die Antwort im Frequenzbereich, im Zeitbereich oder statistisch berechnet wird.

ABB. 0 – Eigenformen 1–3 (schematisch)
ANALYSEEINSETZEN, WENNWICHTIGSTES ERGEBNISTYPISCHE REFERENZ
ModalanalyseImmer zuerst — um die Frequenzen und Formen zu kennen, die die Anregung treiben kannEigenfrequenzen, Eigenformen, effektive modale MasseModensatz ≥ 90 % Masse
Harmonische AnalyseRotierende Maschinen, periodische Kräfte, Sinus-Sweep-PrüfungenFRFs, Spitzenamplituden und Spannungen über der FrequenzIEC 60068-2-6 · ISO 20816
Zufallsschwingungen (PSD)Transport-, Straßen- und Qualifikationstestprofile1σ-/3σ-Antworten, spektrale ErmüdungsschädigungIEC 60068-2-64 · MIL-STD-810H 514.8
Stoß & TransientenFall-, Stoß-, Pyro- und Handhabungsschocks, AnlauftransientenZeitverläufe von Spitzenbeschleunigung, Spannung und VerschiebungIEC 60068-2-27 · MIL-STD-810H 516.8
AntwortspektrumErdbebenqualifikation von Bauwerken und AusrüstungKombinierte modale Antwort (SRSS / CQC)EN 1998-1 · ASCE 7
Rotierende MaschinenDrehzahlabhängige Anregung; kritische DrehzahlenCampbell-Diagramm, Resonanzabstände
Korrelation von Test und SimulationGemessene Frequenzen oder FRFs liegen vorFrequenzabweichung, MAC-Matrix, aktualisiertes Modell→ mit Ihren Versuchsdaten
ABB. 2 — Resonanz und Dämpfung — Antwort des EinmassenschwingersSCHEMA
Δf ≈ 2ζ·f_n ζ = 0.05 · Q = 10 ζ = 0.10 · Q = 5 ζ = 0.20 |H| = 1 (statisch) f = f_n 0 2·f_n Frequenzverhältnis f / f_n → Vergrößerung |H| Bei f = f_n wird die Antwort nur durch die Dämpfung begrenzt: Q ≈ 1/(2ζ). Wenige Prozent Dämpfung entscheiden über die Spitze, daher werden der Dämpfungswert und seine Quelle im Bericht immer angegeben.
ABB. 3 — Campbell-Diagramm – Eigenformen über ErregerordnungenSCHEMA
Mode 1 · 38 Hz Mode 2 · 71 Hz Mode 3 · 104 Hz 1× 2× 3× Betriebsbereich 0 1500 3000 Drehzahl [rpm] → Frequenz [Hz] Jeder Schnittpunkt einer Eigenform mit einer Erregerordnung ist eine mögliche Resonanz. Hier trifft die 3×-Linie Eigenform 2 innerhalb des Betriebsbereichs – genau der Fall, den eine Konstruktionsänderung beseitigen muss. (Beispielwerte.)

04 / ABLAUF & ZEITPLAN

Von der Problembeschreibung zum unterzeichneten Bericht.

Fünf Schritte, jeder mit klarer Übergabe. Sie wissen immer, was wir von Ihnen brauchen und was Sie zurückbekommen.

  1. 012 Tage

    Abstimmungsgespräch

    VON IHNENProblemstellung, Zeichnungen, Versuchs- oder Felddaten
    VON UNSNDA, Fragenliste und fehlende Daten
  2. 022 Tage

    Umfang & Festpreisangebot

    VON IHNENAnregung, Massen, Abnahmekriterien
    VON UNSSchriftlicher Leistungsumfang, Annahmen, Dämpfungsansatz, Preis
  3. 037 Tage

    Modalmodell

    VON IHNENCAD, Massen, Anschluss- und Isolatordaten
    VON UNSZwischenabstimmung: Eigenfrequenzen und Eigenformen
  4. 042 Tage

    Antwort & Verifikation

    VON IHNENNichts — interner Schritt
    VON UNSAntworten, Ermüdung, Verifikationsnachweise, Prüfung durch einen zweiten Ingenieur
  5. 052 Tage

    Bericht & Prüfung

    VON IHNENIhre Anmerkungen zum Entwurf
    VON UNSUnterschriebener Bericht, Dateien, Prüfbesprechung

05 / EINGANGSDATEN

Was wir von Ihnen brauchen.

ERFORDERLICH
  • [✓]Geometrie — STEP / IGES / Parasolid oder bemaßte Zeichnungen
  • [✓]Massen der angebauten Ausrüstung und deren Befestigung
  • [✓]Die Anregung — Drehzahlen und Ordnungen, Kraftspektren, Prüfprofil (PSD / Sinus / Schock) oder Antwortspektrum
  • [✓]Wie und wo das Tragwerk gelagert oder isoliert ist
  • [✓]Akzeptanzkriterien — Frequenzabstand, Amplituden- oder Schwinggeschwindigkeitsgrenzen, Ermüdungslebensdauer
  • [✓]Die Entscheidung, in die das Ergebnis einfließt, und der Termin
HILFREICH, FALLS VORHANDEN
  • [+]Gemessene Schwingungsdaten oder Protokolle fehlgeschlagener Prüfungen
  • [+]Dämpfungswerte aus Versuchen oder Lieferantendaten
  • [+]Steifigkeitsdaten von Isolatoren und Buchsen
  • [+]Fotos von Rissen oder Verschleiß
  • [+]Anmerkungen Ihres Kunden oder Prüfers
DATEN UNVOLLSTÄNDIG?So beginnen die meisten Projekte.Was fehlt, listen wir im Gespräch zur Klärung des Leistungsumfangs auf. Alles, was wir annehmen müssen, wird im Annahmenregister des Berichts festgehalten – nie im Modell versteckt.

06 / DER BERICHT

Sehen Sie den Bericht, bevor Sie ihn kaufen.

Ein unterzeichneter, revisionsgeführter Bericht von durchschnittlich 60 Seiten. Jede Frequenz, jede Antwort und jeder Schädigungswert ist auf ein Lastprofil, eine Dämpfungsannahme und einen nachweislich vollständigen Modensatz zurückgeführt.

  1. T1
    AnnahmenregisterJede Annahme – vor allem Dämpfung und Anschlusssteifigkeit – nummeriert und begründet.
  2. T2
    Rückverfolgbarkeit der AnregungJede Antwort nennt ihr Lastprofil, ihre Achse und die Klausel oder Prüfung, aus der sie stammt.
  3. T3
    VerifikationsnachweiseVollständigkeit des Modensatzes, Handrechnung der ersten Eigenform und Netzsensitivität — inklusive.
  4. T4
    Reproduzierbares ModellSolver, Version, Elementtypen, Dämpfungsmodell und Frequenzbereich werden angegeben.
  5. T5
    Fazit in klarer SpracheEine Seite, die ein Manager lesen kann: Prüfung bestanden oder nicht, die Reserve, und was zu ändern ist.

07 / ANWENDUNGEN

Typische Strukturen und Ausrüstung.

Maschinengestelle & SkidsBetriebsdrehzahlen · Unwucht · Resonanz
Stromaggregate & rotierende MaschinenMotorordnungen · Isolatoren · Fundamente
Elektronik & GehäuseQualifikation PSD · Schock · Transport
FahrzeugkomponentenStraßenlasten · Halterungen · Betriebsfestigkeit
BahnausrüstungUnterflurausrüstung · IEC 61373
Tragwerke & PlattformenErdbeben · Gehen · maschineninduziert
SchiffsausrüstungMotor- und Propellererregung · Schock
Luft- und Raumfahrt & VerteidigungMIL-STD-Prüfprofile · Rauschen · Schock

08 / NORMEN

Nachgewiesen bis zu der Klausel, die Ihr Prüfer liest.

Testprofile, Schärfegrenzen und Abnahmekriterien stammen aus der Norm, nach der Ihr Produkt qualifiziert wird – mit Quellenangabe im Bericht.

NORMWOFÜR WIR SIE NUTZEN
IEC 60068-2-6Sinusschwingungsprüfung
IEC 60068-2-64Breitbandige Rauschschwingungsprüfung
IEC 60068-2-27Schockprüfung
MIL-STD-810HUmweltprüfverfahren – Method 514.8 Schwingungen, 516.8 Schock
ISO 20816-1Messung und Bewertung von Maschinenschwingungen
EN 1998-1Erdbebenbemessung — Antwortspektrenverfahren
ISO 8528-9Stromerzeugungsaggregate — Messung und Bewertung mechanischer Schwingungen

09 / SO ARBEITEN WIR ZUSAMMEN

Drei Wege der Zusammenarbeit.

Die Preise sind je schriftlich vereinbartem Umfang fest. Sie bezahlen die Antwort auf eine definierte Frage, nicht offene Stunden.

E-01PROJEKT

Projekt mit festem Umfang

AM BESTEN FÜR
Ein definiertes Bauteil oder Tragwerk mit einer klaren Fragestellung
PREIS
Festpreisangebot nach Klärung des Umfangs
Beginnen Sie mit einer Problembeschreibung
E-02RAHMENVERTRAG

Engineering-Rahmenvertrag

AM BESTEN FÜR
Konstruktionsteams mit wiederkehrendem Analysebedarf
PREIS
Angebot je nach Umfang
Rahmenvertrag besprechen
E-03PRÜFUNG

Prüfung durch Dritte

AM BESTEN FÜR
Prüfung einer FEA oder Handrechnung, die jemand anderes erstellt hat
PREIS
Festpreisangebot
Prüfung anfragen

10 / FAQ

Vor jedem Projekt erfragt.

Etwas anderes? Fragen Sie es in der Problembeschreibung — die Antwort kommt mit dem Leistungsumfang.

Welche Software verwenden Sie?

Tessera — der Solver, den wir entwickeln — rechnet heute die kostenlosen Rechner auf dieser Website, jeder mit seinen veröffentlichten Referenzfällen. Für Projektarbeit wird der Solver anhand der Norm gewählt, die das Ergebnis erfüllen muss, und im schriftlichen Leistungsumfang benannt. Jeder Bericht nennt Solver, Version, Elementtypen, Dämpfungsmodell und Frequenzbereich.

Woher kommt der Dämpfungswert?

Aus Ihren Versuchsdaten, sofern vorhanden; andernfalls aus anerkannten Quellen für die jeweilige Bauart. Der Wert, seine Herkunft und eine Sensitivitätsprüfung stehen im Bericht.

Kann die Analyse die Schwingungsprüfung ersetzen?

Für die Qualifikation meist nicht – aber sie zeigt Ihnen vor dem Test, ob der Entwurf bestehen wird, und warum er durchgefallen ist, falls doch.

Können Sie unsere Messdaten verwenden?

Ja. Gemessene Frequenzen oder FRFs werden zur Korrelation und Aktualisierung des Modells verwendet, und die Korrelation wird dokumentiert.

Unser Bauteil hat eine Prüfung nicht bestanden. Können Sie herausfinden, warum?

Ja — wir bilden den Versuch im Modell nach, finden die Mode und das Detail, die versagt haben, und prüfen die Abhilfe vor der Wiederholungsprüfung.

Wie wird der Preis festgelegt?

Nach schriftlichem Leistungsumfang: Modellgröße, Anzahl der Lastprofile und Achsen sowie die Frage, ob eine Ermüdungs- oder transiente Analyse nötig ist.

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11 / PROBLEMBESCHREIBUNG

Schicken Sie die Anregung. Sie erhalten einen schriftlichen Leistungsumfang zurück.

Sagen Sie uns, was schwingt, was es anregt und welche Prüfung oder welchen Grenzwert es bestehen muss. Wir antworten mit Rückfragen oder einem festen Leistungsumfang.

  • [✓] NDA vor dem Datenaustausch
  • [✓] Rückmeldung innerhalb von 2 Werktag(en)
  • [✓] Umfang, Annahmen & Abnahmekriterien schriftlich